常用無機阻燃劑在PE電纜料中的應用
氫氧化鋁(ATH):ATH是一種極為常見的無機阻燃劑,在PE電纜料中應用廣泛。其阻燃原理主要基于受熱分解特性,當溫度達到200 - 250℃時,ATH會發生分解反應,吸收大量的熱量,從而降低材料表面的溫度, 抑 制燃燒的進行。同時,分解過程中釋放出大量水蒸氣,稀釋了周圍的可燃氣體濃度,阻隔了氧氣與可燃物質的接觸。分解產生的氧化鋁會在材料表面形成一層致密的保護膜,進一步阻止熱量和氧氣的傳遞。通常,在PE電纜料中ATH的添加量需要達到40% - 60%,才能獲得較好的阻燃效果。但隨著添加量的增加,會導致PE電纜料的力學性能下降,如拉伸強度、斷裂伸長率降低,同時加工性能也會變差,熔體流動性下降。
氫氧化鎂(MDH):MDH也是一種重要的無機阻燃劑,其分解溫度在300 - 350℃,比ATH更高,這使得它在一些需要較高加工溫度的PE電纜料中具有獨特優勢。MDH同樣依靠受熱分解吸熱以及釋放水蒸氣來實現阻燃。與ATH類似,MDH在分解時產生的氧化鎂會在材料表面形成隔離層,起到隔熱、隔氧的作用。在PE電纜料中,MDH的添加量一般在30% - 50%左右。MDH的添加也會對電纜料的力學性能產生一定影響,不過由于其分解溫度較高,在高溫環境下能提供更持久的阻燃效果,在一些對高溫性能有要求的電纜應用中具有重要價值。
膨脹型阻燃劑(IFR):IFR是一種新型的無機環保阻燃劑體系,主要由酸源、碳源和氣源組成。在PE電纜料中,當受到熱量作用時,酸源分解產生酸,促使碳源脫水碳化,形成一層多孔的炭質泡沫層。同時,氣源分解產生大量不燃性氣體,使炭質泡沫層膨脹,這層膨脹的炭質泡沫層具有良好的隔熱、隔氧性能,能有效阻止火焰的傳播和熱量的傳遞。IFR在PE電纜料中的添加量相對較低,一般在10% - 30%之間,就能實現較好的阻燃效果,并且對材料的力學性能和電氣性能影響較小。常見的IFR體系如聚磷酸銨 - 季戊四醇 - 三聚氰胺等,在PE電纜料的阻燃領域展現出了良好的應用前景。